ГОСТ 22733-77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

ГОСТ 22733¾77

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

РАЗРАБОТАН Государственным Всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом (Союздорнии) Министерства транспортного строительства

Директор Н. В. Горелышев

Руководитель темы Н. С. Бирюков

Исполнители: Н. С. Бирюков, Ю. М. Васильев, А. Г. Полуновский

ВНЕСЕН Министерством транспортного строительства

Зам. министра Н. И. Литвин

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом технического нормирования и стандартизации Госстроя СССР

Начальник отдела В. И. Сычев

Начальник подотдела правил строительного производства и норм продолжительности строительства А. А. Лысогорский

Ст. инженер В. И. Серегина

Отделом научных основ стандартизации ЦНИИПромзданий

Начальник отдела С. Н. Нерсесов

Ст. научный сотрудник С. В. Тимофеев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства 30 сентября 1977 г. № 150

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

___________________________________________________________

ГРУНТЫ

ГОСТ

Метод лабораторного определения

максимальной плотности 22733¾77

Soils. A laboratory method for

determining maximum density

___________________________________________________________

Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 30 сентября 1977 г. № 150 срок введения установлен

с 01.07. 1978 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на глинистые, песчаные и гравийные грунты и устанавливает метод лабораторного опреде­ления максимальной плотности скелета грунта и оптимальной влаж­ности грунта, используемых при назначении требуемой плотности грунтов, а также при контроле влажности уплотняемых грунтов и качества уплотнения их в земляных сооружениях и основаниях зданий и сооружений.

Стандарт не распространяется на грунты, содержащие более 30% зерен крупнее 10 мм, а также на заторфованные грунты.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Метод заключается в установлении зависимости плотности скелета грунта от его влажности при трамбовании образцов с постоянной затратой работы на их уплотнение и в определении по этой зависимости максимальной величины плотности скелета грунта (g_макс).

Влажность, при которой достигнута максимальная плотность скелета грунта, является оптимальной влажностью (W_опт).

1.2. Для установления зависимости плотности скелета грунта от его влажности проводят серию отдельных испытаний грунта на уплотнение с последовательным увеличением его влажности. Ре­зультаты испытаний представляют о виде графика. Количество от­дельных испытаний для построения графика должно быть не менее шести, а также достаточным для выявления максимального значе­ния плотности скелета грунта.

1.3. Испытание грунтов осуществляют в приборе Союздорнии» для стандартного уплотнения грунтов (см. приложение 1) путем послойного трамбования грунта ударами груза массой 2,5 кг, пада­ющего с высоты 300 мм; при этом общее число ударов должно сос­тавить 120.

1.4. Все результаты, получаемые в процессе подготовки и испы­таний грунта, должны заноситься в журнал определения макси­мальной плотности скелета грунта по форме, приведенной в при­ложении 2..

2. ОТБОР ПРОБ ГРУНТА

2.1. Пробы грунта (образцы нарушенного сложения) следует отбирать в естественных и искусственных обнажениях и горных выработках из однородного по виду слоя грунта согласно требованиям ГОСТ 12071—72. Масса пробы грунта должна быть не менее 10 кг. Каждая отобранная проба грунта должна быть снабжена данными о наименовании объекта, мощности данного слоя, глуби­не, месте и дате отбора грунта, а также наименовании грунта по визуальному определению.

3. АППАРАТУРА

3.1. Для проведения испытаний требуются целующие приборы, оборудование и инструменты:

прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов;

весы настольные гирные или циферблатные по ГОСТ 13882—68;

весы лабораторные по ГОСТ 19491—74;

гири по ГОСТ 7328—73;

машина растирочная (бегуны лабораторные) или ступка № 7 (диаметром по верху 240 мм) с пестиком, снабженным резиновым наконечником, по ГОСТ 9147—73;

шкаф сушильный по ГОСТ 7365—55;

сито с отверстиями 10 мм;

эксикатор типа Э-250 по ГОСТ 6371—73;

чашки металлические емкостью не менее 5 л;

цилиндры мерные с носиком емкостью 100 и 500 мл по ГОСТ 1770—74;

лопаточка мастерок;

линейка металлическая длиной 30 см по ГОСТ 427—75;

штангенциркуль ШЦ-1-125, модель 183 по ГОСТ 166—73;

нож лабораторный;

стаканчики алюминиевые для взвешивания;

кисточки.

Примечание. Допускается применять приборы с параметрами, отлич­ными от прибора Союздорнии, и соответствующим изменением методики, при условии, что для данного вида грунта экспериментально доказана идентичность получаемых при этом результатов с результатами испытаний в приборе Союздорнии.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

4.1. Подготовка грунта

4.1.1. Подготовка грунта к испытаниям состоит из следующих операций:

обработка пробы грунта массой 10 кг;

выделение и подготовка отдельных проб грунта массой 2,5 кг к испытанию.

4.1.2. Обработка пробы грунта массой 10 кг должна произво­диться в следующем порядке:

высушивание в помещении при комнатной температуре до воз­душно-сухого состояния, при котором можно производить размель­чение и .просеивание грунта;

размельчение (без дробления зерен) в ступке пестиком с рези­новым наконечником или в растирочной машине (лабораторными бегунами);

взвешивание (масса т₁);

просеивание сквозь сито с отверстиями размером 10 мм;

отбор проб массой не менее 30 г из грунта, прошедшего сквозь сито, для определения влажности (W₁) по ГОСТ 5180—75;

взвешивание зерен размером крупнее 10 мм (масса m₂) и отбор из них проб для определения влажности (W₂) и плотности зерен (r) по ГОСТ 8269—76.

4.1.3. Содержание в грунте зерен крупнее 10 мм (X) в процентах устанавливают по формуле

(1)

4.1.4. Выделение отдельных проб массой 2,5 кг и подготовка их к испытанию должны производиться в следующем порядке:

перемешивают грунт, прошедший сквозь сито, и распределяют его ровным слоем на листе картона, фанеры или плотной бумаги;

выделяют не менее двух отдельных проб массой 2,5 кг каждая (т₃) методом квартования и отбирают их в металлические чашки для испытания;

отобранные отдельные пробы грунта доувлажняют до исходной влажности (W₃), принимаемой равной 4% для песчаных, гравий­ных грунтов и 8% Для глинистых грунтов. Необходимой для доувлажнения пробы грунта количество воды (Q) определяют по формуле

(2)

вводят в пробы грунта рассчитанное количество воды и одновременно перемешивают грунт лопаточкой-мастерком;

переносят пробы грунта из чашек в эксикаторы и выдерживают их не менее 2 ч при закрытых крышках эксикаторов.

4.2. Подготовка прибора

4.2.1. Подготовка прибора к испытанию должна осуществляться в следующей последовательности:

устанавливают цилиндр в поддон, не зажимая его винтами;

устанавливают кольцо на бортик цилиндра;

зажимают цилиндр попеременно винтами поддона и кольца;

проверяют размеры цилиндра штангенциркулем; при этом внутренний диаметр и глубина должны быть равны соответствен­но 100 и 127 мм;

определяют массу (m₄) собранного контейнера (цилиндр с под­доном и кольцом) с погрешностью до 1 г и заносят данные в жур­нал (см. приложение 2);

устанавливают собранный контейнер прибора на жесткое неподвижное основание массой неменее 50 кг.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Испытания грунта проводят последовательно с отдельными пробами грунта. Влажность пробы при первом испытании должна равняться исходной, установленной в п. 4.1.4. При каждом после­дующем испытании влажность следует увеличивать на 1—2% для песчаных, гравийных грунтов и 2—3 % для глинистых грунтов. Ко­личество воды для доувлажнения пробы определяют по формуле (2), принимая в ней за m₃ — массу грунта, оставшегося от предыдущего испытания, а за W₁ и W₃ — соответственно влажности, задаваемые при предыдущем и очередном испытаниях.

5.2. Каждую отдельную пробу следует испытывать не более трех раз. При испытании грунтов, содержащих зерна, легко разруша­ющиеся при трамбовании, каждую пробу испытывают только один раз.

5.3. Уплотнение грунта каждой пробы должно выполняться путем последовательного трамбования трех слоев.

5.4. Испытание грунта надлежит проводить в следующем поряд­ке:

подготовленную пробу грунта переносят из эксикатора в металлическую чашку, а затрем слоями загружают в цилиндр прибора, при­жимая грунт трамбовкой. Каждый слой должен иметь высоту 5—6 см и уплотняться 40 ударами груза; при этом стержень трамбовки необходимо удерживать в вертикальном положении. Перед загруз­кой второго и третьего слоев поверхность предыдущего слоя взрыхляют ножом на глубину 1—2 мм. Перед укладкой третьего слоя на цилиндр надевают насадку;

после уплотнения третьего слоя насадку снимают и срезают выступающую часть образца заподлицо с торцом цилиндра. Тол­щина слои срезаемого грунта не должна быть болей 10 мм. При большей толщине необходимо провести повторное испытание с уменьшенными толщинами слоев уплотняемого грунта;

определяют массу контейнера с грунтом (m₅) с погрешностью до 1 г и рассчитывают плотность влажного образца грунта (g) с погрешностью до 0,01 г/см³ по формуле.

(3)

где V —емкость цилиндра, равная 1000 см³;

снимают поддон и кольцо, раскрывают цилиндр и извлекают уплотненный образец грунта. Из верхней, средней и нижней частей образца отбирают по одной пробе массой не менее 30 г для определения влажности грунта (W) по ГОСТ 5180—75;

извлеченный из цилиндра грунт присоединяют к оставшейся в чашке части пробы, растирают, перемешивают и взвешивают. За­тем повышают влажность пробы согласно п. 5.1. После добавления воды грунт перемешивают, накрывают влажной тканью и выдер­живают не менее 15 мин.

5.5. Второе и последующие испытания грунта на уплотнение должны проводиться в соответствии с пп. 5.2—5.4.

5.6. Испытания по определению максимальной плотности скеле­та грунта следует считать законченными тогда, когда с повышени­ем влажности пробы при последующих двух, трех испытаниях на уплотнение происходит последовательное уменьшении значении плотности уплотненных образцов грунта или когда грунт перестает уплотняться и начинает при ударах груза выжиматься из прибора.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. По полученным в результате испытаний значениям плот­ности и влажности уплотненных образцов определяют плотность скелета грунта (g_ск) с погрешностью до 0,01 г/см³ по формуле

(4)

6.2. Строят график зависимости плотности скелета от влажнос­ти грунта (см. приложение 3), откладывая по оси абсцисс влажность уплотненных образцов в масштабе 1 см — 2%, а по оси орди­нат — плотность скелета грунта в масштабе 1 см — 0,05 г/см³. На­ходят максимум полученной зависимости и соответствующие ему величины максимальной плотности скелета грунта (g_ск) на оси ординат и оптимальной влажности (W_опт) на оси абсцисс. Точность считывания значений должна быть для g_макс — 0,01 г/см³, а для W_опт ¾ 0,1%.

Если при построении графика кривая зависимости получается без заметно выраженного пика, что может иметь место для песчаных и гравийных грунтов, за g_макс следует принимать достигнутую максимальную плотность скелета грунта, а за W_опт — наименьшее значение влажности, при которой достигается максимальная плотность скелета грунта.

6.3. Если в грунте содержались зерна крупнее 10 мм, которые перед испытанием согласно п. 4.1.2 были удалены из пробы грунта, то для учета влияния таких зерен на величину максимальной плот­ности грунта необходимо полученные значения g_макс и W_опт для части пробы, прошедшей сквозь сито с отверстиями размером 10 мм, пересчитать на значения для исследуемого грунта в целом (с включением зерен крупнее 10 мм) по формулам: